炼焦煤基氏流动度指标在韶钢应用2.docx
《炼焦煤基氏流动度指标在韶钢应用2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《炼焦煤基氏流动度指标在韶钢应用2.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
炼焦煤基氏流动度指标在韶钢应用2
炼焦煤基氏流动度指标在韶钢的应用
时刻：
2021-11-2 | 点击：
81 | 字体：
刘克辉梁开慧李仲文（广东省韶关钢铁集团，韶关512123）
最近几年来，随着钢铁工业的进展，对优质焦炭的需求不断增加，致使我国优质炼焦煤资源日趋紧缺，市场上炼焦煤的煤质日趋复杂，传统的工艺分析已不能全面反映炼焦煤的结焦性能。
炼焦煤的基氏流动度能够表征煤在干馏时形成的胶质体的粘度，是研究煤的流变性和热分解动力学的有效手腕。
目前，国内一些科研院所已开始利用基氏流动度对炼焦煤的结焦性能进行判定。
韶钢从2020年引进意大利PL2000型双炉全自动基氏流动度检测仪，在基氏流动度指标的检测和应用进程中，发觉其能反映一样常规指标无法表征的煤质特点，在实验研究和生产实践中取得成心义的应用。
1 实验部份
试样
为说明基氏流动度指标相关于其他经常使用煤质指标的特点，选取韶钢正在利用的入口焦煤与韶钢经常使用的焦煤作为对照试样，选取潜在煤资源中的蒙古肥煤与韶钢经常使用的肥煤作为对照试样。
实验仪器与方式
（1）基氏流动度检测仪。
采纳意大利PL2000型双炉全自动基氏流动度测定仪，依照美国ASTMD263标准，将5g粒度小于的煤样装入煤甄中，用l
kg压块落下12次对煤样进行压实，煤甄安装好后，启动自动测试系统，按设定程序检测并记录数据，形成图表。
其原理是利用固定力矩（100g·cm）带动插入煤甄煤样中的可转动搅拌器。
该煤甄被浸入到一个铅锡各占50％的浴槽中，煤在恒定的升温速度（3℃/min）下加热，当煤样在隔间空气的条件下受热产生胶质体时，随着煤胶质体流动性的转变，对搅拌器施加不同的阻力时转速发生相应的转变，用仪器进行记录。
通过测定，能够取得粘结性煤的开始软化温度、最大流动度温度、固化温度、最大流动度和塑性温度区间等基氏流动性指标。
这些指标及其图谱在研究单种煤煤质特性方面具有重要意义。
（2）煤的镜质组反射率及其散布测定。
采纳德国蔡司显微镜，依照GB/T6948-2020《煤的镜质体反射率显微镜测定方式》测定镜质组反射率。
（3）焦炭显微结构分析。
采纳德国蔡司显微镜进行测定。
焦炭显微结构组成（光学组织）采纳数点统计法。
2 结果与讨论
入口焦煤煤质特点分析
在实验研究进程中发觉一种入口焦煤质量异样，常规指标判定为优质焦煤，但基氏流动度分析发觉其热流变性很差，不能起到焦煤作用，这一结论在后续实验和配煤生产中均取得验证。
经常使用指标分析
入口焦煤与韶钢焦煤的经常使用煤质指标对照分析见表一、图1。
表1 入口焦煤与韶钢焦煤常规指标对照
煤种
G
Y,mm
Vdaf,%
Ad,%
S,%
进口焦煤
韶钢焦煤
图1 入口焦煤随机反射率散布图
入口焦煤的粘结性指标G＝93,Y＝，高于韶钢焦煤，灰硫指标低于韶钢焦煤，两种煤挥发分接近。
入口焦煤煤岩反射率及其散布均显示为较好的焦煤，按韶钢炼焦煤分类标准，结合以上煤质分析结果，判定入口焦煤为较好的2号焦煤，其整体煤质近似乃至优于韶钢同类焦煤。
基氏流动度指标分析
对入口焦煤与韶钢焦煤进行基氏流动度检测对照，结果见图2和表2。
表2 韶钢经常使用2号焦煤与入口焦煤基氏流动度检测数据
煤种
开始软化温度
℃
最大流动度温度
℃
固化温度
℃
塑性区间
℃
最大流动度ddpm
A焦煤
411
465
495
84
167
韶钢焦煤
425
464
491
66
32
图2 韶钢经常使用2号焦煤与入口焦煤基氏流动度对照图
由图2和表2可看出，入口焦煤最大流动度仅32ddpm，塑性区间仅66℃，与韶钢焦煤相较不同专门大，不能算是好的焦煤。
但是，入口焦煤的基氏流动度指标与该煤的G值、Y值等煤质指标存在明显不同，哪个指标能更准确地反映真实煤质，需要进一步验证。
小焦炉炼焦实验验证
由于常规指标与基氏流动度指标在该煤质量判定方面存在不同，为了进一步确认，咱们组织了小焦炉炼焦实验验证分析，结果见表3和表4。
表3 入口焦煤小焦炉炼焦实验结果（％）
煤种
CRS
CRI
备注
进口焦煤
热强度特低
A焦煤
表4 入口焦煤配煤小焦炉炼焦实验结果（热强度）
试验配煤方案
焦炭强度，％
方案
备注
进口
焦煤
与进口焦煤同类焦煤
其他
炼焦煤
CRS
CRI
1
0
20
25
热强度随着进口焦煤配入量增大而降低
2
8
12
25
3
20
0
25
由表3和表4可知，单种煤小焦炉炼焦及热强度实验显示其热强度仅%，相较同类焦煤显著偏低，配煤实验显示随着配入量增加，焦炭热强度下降，配入量越大下降越明显，综合以上分析，该煤的配入对焦炭热强度有负面阻碍，随着配入量的加大，阻碍增大。
配煤生产验证
韶钢6m焦炉曾配用该入口焦煤10%～12%,焦炭热强度显现大幅下降，利用基氏流动度检测发觉异样，并通过上述实验手腕进行确认后，韶钢停配了这种入口焦煤，用其他同类焦煤替代，焦炭热强度取得显著提升。
分析与讨论
一样的炼焦煤通过G值、Y值就能够够大致把握其粘结性，但炼焦煤的组成物质和成煤进程是极为复杂的，一些煤具有特异性。
Y值要紧表征胶质体的数量，难以表现胶质体在加热条件下的性质。
G值指标的检测进程是煤样与无烟煤充分混合后进行实验，煤样的胶质体无需多少流动，就能够与周边的无烟煤接触、粘结，也难以表现胶质体在加热条件下的流动性。
通过以上煤质分析实验和生产验证能够看出，基氏流动度指标可同时反映炼焦煤胶质体的数量和性质，能反映一样常规指标无法表征的煤质特点，是科学的、可信任的指标。
蒙古肥煤煤质特点分析
某蒙古肥煤从煤质指标的各项数据来看，要优于韶钢在用的肥煤，但从基氏流动度检测图谱深切分析，却有不同的判定。
经常使用指标分析
如表5所示，煤岩分析Rmax平均值为,标准误差为，煤质单一；奥亚膨胀度实验a为, b为;G值为94,Y值为，不管从以上哪个指标来看，该煤样应该是较好的肥煤，只是硫分稍高，但却带来价钱上的优势。
表5 某蒙古肥煤的常规检测结果
指标
G
Y
mm
X
mm
Ad
%
St,d
%
Vdaf
%
a
b
Rmax
标准
偏差S
蒙古肥煤
94
韶钢肥煤
95
180
基氏流动度指标分析
为了更全面把握该煤的煤质特性，咱们进一步组织了基氏流动度检测，从表6检测数据来看，该煤样最大流动度在20000ddpm以上，固软区间达到111，也应该属于较好的肥煤。
表6 基氏流动度对照
煤种
软化温度
℃
固化温度
℃
固化区间
℃
最大流动度温度，℃
最大流动度
ddpm
蒙古肥煤
373
484
111
435
21372
韶钢肥煤
392
488
96
443
30908
图3 肥煤基氏流动度对照图
图4 蒙古肥煤流动度瞬时数据图
但基氏流动度检测图却能够发觉一些细微不同，见图3。
蒙古肥煤流动度对数图上，最大流动度区域形成尖锐的向上区间，而一样较好的肥煤形成较平而宽的最大流动度区域，如韶钢肥煤。
为了更好地观看，咱们把蒙古肥煤的对数图转换成瞬时数据图，见图4，最大流动度区域较窄的特点展现得更充分。
小焦炉炼焦实验验证
为了进一步确认基氏流动度指标数据较好，而图谱却有不同质量表征的情形下，对炼焦煤质量如何判定，咱们进行了单种煤小焦炉炼焦实验。
由于肥煤单独炼焦所得焦炭质量做对照的意义不大，咱们要紧对所得焦炭的显微结构进行对照分析，结果见表7。
蒙古肥煤中粒与细粒结构之和达到70%,而粗粒仅%，与常规肥煤的焦炭显微结构不同专门大，类似于气肥煤。
配煤炼焦实验进一步验证了该蒙古肥煤与韶钢肥煤的不同，见表8。
表7 某蒙古肥煤焦炭显微结构分析
组分
各向同性
细粒镶嵌
中粒镶嵌
粗粒镶嵌
不完全纤维
百分比，％
0
组分
完全纤维
片状
丝炭与破片
焦炭光学组织指数OTI
百分比，％
表8 蒙古肥煤配煤替代实验
煤种
韶钢
肥煤
蒙古肥煤
1/3
焦煤
气煤
焦煤
瘦煤
焦炭热强度
备注
CRI
CSR
试验方案1
16
0
15
6
53
10
40
基础配比，基准
试验方案1
12
4
15
6
53
10
部分替代韶钢肥煤
试验方案1
0
16
15
6
53
10
完全替代韶钢肥煤
分析与讨论
一样较好的肥煤形成较平而宽的较高流动度区域，而该蒙古肥煤高流动度区域形成尖锐的向上区间，尽管向上的尖峰所达到的高度很高，使得最大流动度值专门大，但图形仍明确说明其维持高流动度的时刻并非长。
究其缘故，有时是随着温度升高，挥发分逸出，煤样收缩，离开煤甄壁，搅拌桨旋转阻力大幅减小，旋转加速造成的。
通过单独炼焦所得焦炭的显微结构分析和配煤炼焦实验能够确认，说明该蒙古肥煤并非具有优质肥煤的性质，因此基氏流动度图谱是科学的，能比基氏流动度指标数据更全面地反映炼焦煤的热流变性。
3 结论
（1）在基氏流动度指标的检测和应用进程中，发觉其确能反映一样指标无法表征的煤质特点，在G值、Y值等经常使用煤质指标不能辨明其好坏时，基氏流动度检测数据指向明确。
（2）基氏流动度指标也需要结合炼焦煤的不同情形深切分析，需要结合流动度图谱或煤岩分析、焦炭显微结构分析等技术手腕综合判定，相互验证，才能保证煤质判定的科学性。
升级会员 